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量子控制和测量是同一枚硬币的两面。要影响动态图，必须将精心设计的时间相关控制场应用于感兴趣的系统。要读出量子态，必须将有关系统的信息传输到探测场。我们研究了这种双重作用的一个特定示例，即通过与非共振光学探针的光移相互作用对原子自旋进行量子控制和测量。通过引入不可约张量分解，我们确定了光场的斯托克斯矢量与原子自旋态矩的耦合。这表明偏振光谱如何用于随时间演变的原子可观测量的连续弱测量。同时，探测场引起的状态相关光移可以驱动自旋的非线性动力学，并可用于在原子上产生任意的幺正变换。我们重新审视主方程的推导，以便在非线性动力学和光子散射的情况下给出自旋动力学的统一描述。基于这种形式，我们回顾了量子控制的应用，包括状态到状态映射的设计，以及通过对动态控制集合进行连续弱测量进行量子态重建。2009 Elsevier BV 保留所有权利。
偏振光谱中的原子自旋的量子控制和测量
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